JB
中华人民共和国机械行业标准
JB/T11236—2021 代替JB/T11236—2011
铅酸蓄电池中镐元素测定方法
Determination method for cadmium in lead-acid battery
2021-05-17发布
2021-10-01实施 目 次
前言 1范围. 2规范性引用文件 3术语和定义、缩略语.
3.1术语和定义. 3.2缩略语. 4检测方法 概要 5测定条件 5.1环境条件， 5.2安全条件. 6试剂材料与仪器设备 6.1试剂材料.. 6.2仪器设备. 7样品制备. 7.1蓄电池、铅蓄电池用极板的解剖与拆分 7.2原子光谱法或质谱法分析试料的制备 7.3简化方法XRF分析试样的制备（可选项） 8简化方法 -X射线荧光光谱法（XRF）筛分含镉电池（可选项） 8.1XRF校准曲线的建立. 8.2 XRF筛分测试步骤 8.3X射线荧光光谱法（XRF）筛分出的无辐电池结果报告. 9蓄电池及其含铅零部件中镉的测定原子光谱法或质谱法. 9.1.方法提要. 9.2 分析步骤. 9.3 结果计算 9.4结果报告 10精密度. 11质量保证和控制. 12试验报告参考文献
E 前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本标准代替JB/T11236一2011《铅酸蓄电池中镉元素测定方法》，与JB/T112362011相比主要技
术变化如下：
修改了“范围”，增加了铅蓄电池含铅零部件：一修改了“试样的制备”；增加了X射线荧光光谱法（XRF）筛分含镉电池的简化方法（可选项）：一增加了原子发射光谱法或质谱法测定镉含量的试验方法； -增加了参考文献；删除了附录A：标准重新编辑，补充了警示、缩略语、检测方法一一概要、测定条件、样品制备、精密度、 质量保证和控制、试验报告等内容。
本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国铅酸蓄电池标准化技术委员会（TC/SC69）归口。 本标准起草单位：无锡市产品质量监督检验院、安徽轰达电源有限公司、超威电源有限公司、江苏
海宝电池科技有限公司、华富（江苏）电源新技术有限公司、天能电池集团股份有限公司、沈阳蓄电池研究所、安徽理士电源技术有限公司、山东金科力电源科技有限公司、安徽超威电源有限公司、天能集团（河南）能源科技有限公司。
本标准主要起草人：张栋兵、杨新明、马洪涛、沈煜婷、黄毅、臻爱刚、邓继东、董捷、邢延超、 潘志刚王强民、何莉、陈耀、翁佳燕，成梓铭。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
JB/T11236—2011。 铅酸蓄电池中镉元素测定方法
警示一 一本标准使用的盐酸，硝酸具有挥发性和腐蚀性，使用时应避免吸入或接触皮肤，溅到身上应立即用大量水冲洗，严重时应立即就医。
1范围
本标准规定了铅酸蓄电池（以下简称蓄电池）及铅蓄电池含铅零部件中镉元素的测定方法。 本标准适用于以铅为主要原料的蓄电池及其含铅零部件。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T2900.41电工术语原电池和蓄电池 GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法 GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定
3术语和定义，缩略语
3.1术语和定义
GB/T2900.41界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1
无镐电池 non-cadmium battery 元素平均含量不超过总质量的0.0020%（质量分数）的蓄电池；反之，则称为含镉电池。
3.1.2
铅蓄电池含铅零部件leadedpartsinleadbattery 铅蓄电池用极板，不包括极柱、端子及含铅塑件等。
3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。 AAS：原子吸收光谱法。 AES：原子发射光谱法。 FAAS：火焰原子吸收光谱法。 ICP：电感耦合等离子体。 ICP-AES：电感耦合等离子体原子发射光谱法。 ICP-MS：电感耦合等离子体质谱法。 MS：质谱法。 4检测方法概要
将蓄电池及其含铅零部件解部拆分为正极板栅、负极板栅、正极板铅膏、负极板铅膏、隔板、外壳、 汇流排、极柱、接线端子、电解液等组分，各组分试料用硝酸和盐酸溶解后，选择采用火焰原子吸收光谱法（FAAS）电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）或电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）三种仪器分析方法中的一种方法测定蓄电池各组分试料的镉含量，并计算整只蓄电池的镉含量。
简化方法：可以采用X射线荧光光谱法（XRF）定性、半定量测定蓄电池正极板栅的镉元素，快速筛分出含镉电池，含镉电池按照本标准对含镉电池的简化方法测定镉含量：采用X射线荧光光谱法（XRF）定性、半定量测试其余蓄电池拆分后各组分的镉元素，并判断蓄电池的镉含量是否超出限量值0.0020%C20mg/kg）。对采用XRF方法半定量测试结果中蓄电池的镉含量超出限量值0.0020% （20mg/kg）的样品按照本标准采用火焰原子吸收光谱法（FAAS）、电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）或电感耦合等离子体质谱法CICP-MS）三种仪器分析方法中的一种方法测定蓄电池各组分的镉含量，并计算整只蓄电池的含量来确认被测蓄电池的镉含量是否超出限量值0.0020% (20mg/kg)。
5测定条件
5.1环境条件
除有特殊规定外，检验应在以下环境中进行：温度：15℃~35℃；相对湿度：30%～90%：大气压力：86kPa~106kPa。
5.2安全条件
应采取与化学因素、机械因素和电气因素有关的防护措施，防止造成人身伤害。 应由有资格、有经验的技术人员进行测定。
6试剂材料与仪器设备
6.1试剂材料 6.1.1无水乙醇：P约为0.79g/mL，分析纯。 6.1.2硝酸：P约为1.42g/mL，优级纯。 6.1.3盐酸：p约为1.18g/mL，优级纯。 6.1.4硝酸（1+3）溶液：体积比，用优级纯硝酸（6.1.2）配制。 6.1.5硝酸溶液：1mol/L，用优级纯硝酸（6.1.2）配制。 6.1.6硝酸（1+99）溶液：体积比，用优级纯硝酸（6.1.2）配制。 6.1.7镉标准储存溶液：1000μg/mL，购买使用有证标准物质浓度为1.000mg/mL的镉标准溶液。 6.1.8镉标准溶液：10.00μg/mL，分取“镉标准储存溶液（6.1.7）”10.00mL，置于100mL容量瓶中，加硝酸（1+3）（6.1.4）10mL，用去离子水稀释至刻度，混匀，即得浓度为100.0μg/mL的镉标准溶液。 分取浓度为100.0μg/mL的镉标准溶液10.00mL，置于100mL容量瓶中，加硝酸（1+3)（6.1.4）10mL，用去离子水稀释至刻度，混匀，此即为浓度为10.00μg/mL的镉标准溶液。 6.2仪器设备
6.2.1电子天平（精度为0.1mg），电子秤（精度为1g）； 6.2.2以下三种仪器之一：
a）原子吸收光谱法（AAS）分析仪，配置镐空心阴极灯，波长示值充许误差为土0.5nm，波长重
复性≤0.3nm，测量重复性≤1.5% b）电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）分析仪； c）电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）分析仪。
6.2.3X射线荧光光谱法分析仪。 6.2.4万能材料试验机，压片模具。
7样品制备
7.1蓄电池、铅蓄电池用极板的解剖与拆分
蓄电池的解剖拆分：称量蓄电池的质量，记为M。（精确至1g），然后解剖拆分蓄电池，称量并记录其极柱、接线端子、汇流排、正极板栅、负极板栅、正极板铅膏、负极板铅膏、隔板、电解液（如果可以分离出液体）及外壳壳体、壳盖等各组分的质量，分别记为Mi、M2、M3、M4、M5、、M等（精确至1g），并记录蓄电池的单格数量n。
铅蓄电池用极板的拆分：称量极板的质量，记为M（精确至1g），然后拆分极板，称量并记录极板栅，极板铅膏的质量，分别记为M1、M2（精确至1g）。 7.2原子光谱法或质谱法分析试料的制备
将按7.1解剖拆分的蓄电池或极板的各组分（正极板铅膏、负极板铅膏、电解液和吸收了电解液的湿隔板除外）分别用去离子水冲洗数次，用无水乙醇（6.1.1）再洗一次，晾干后用剪刀或其他工具加工成最大边长不超过3mm的样屑，混合均匀。正极板铅膏、负极板铅膏、电解液和吸收了电解液的湿隔板不用清洗，拆分过程中注意避免各组分被污染，拆分后直接取样测定或将其加工成最大边长不超过 3mm的样屑后测定。 7.3简化方法XRF分析试样的制备（可选项）
按7.1解剖拆分的蓄电池或极板的各组分，正极板铅膏，负极板铅膏、隔板、电解液不需清洗，极柱、汇流排、正极板栅、负极板栅、外壳壳体、外壳壳盖等组分各自用去离子水清洗3遍，再用无水乙醇（6.1.1）清洗1遍后晾干，对于隔板、外壳壳体、外壳壳盖等聚合物组分，分别切割成1块适合放入 X射线荧光光谱法分析仪样品室并且有一个足够覆盖仪器的测试口的片状或块状试样：对于铅合金的正极板栅、负极板栅、汇流排、极柱、接线端子，分别在万能材料试验机（6.2.4）上用80KN的压力压制成直径为20mm、厚度为5mm左右的片状试样；对于正极板铅膏、负极板铅膏，分别在万能材料试验机（6.2.4）上用80kN的压力压制成直径为20mm厚度为5mm左右的片状试样。
8简化方法一一X射线荧光光谱法（XRF）筛分含镐电池（可选项）
8.1XRF校准曲线的建立 8.1.1聚合物校准曲线 检测X荧光分析用ABS中，铬、汞，铅成分分析标准物质工，采用基本参数法建立校准曲线 8.1.2铅合金校准曲线
对于铅合金的正极板栅、负极板栅、汇流排、极柱，采用熔融浇铸与压片两种方法制备铅合金校准样品建立两条校准曲线。
铅合金校准曲线1：用熔融浇铸方法制备铅合金中镉元素检测X荧光分析用系列校准样品12个，按照本标准原子光谱法或质谱法定值镉含量，采用基本参数法建立校准曲线，镉含量（质量分数）范围为0.0010%1.65%，覆盖无镐电池和含镐电池，用于测定正极板栅的镐含量，筛分出含镐电池。
铅合金校准曲线2：取按照本标准原子光谱法或质谱法定值镐含量的正极板栅负极板栅样品压片
制备铅合金中镐元素检测X荧光分析用校准样品5个：采用线性校正法建立校准曲线含量（质量分数）范围为0.0001%～0.0020%，其中有1个校准样品的镉含量（质量分数）为0.0020%土0.0001%。 8.1.3极板铅膏校准曲线
取按照本标准原子光谱法或质谱法定值镉含量的正极板铅膏、负极板铅膏样品压片制备极板铅膏中镉元素检测X荧光分析用校准样品7个，采用线性校正法建立校准曲线，含量（质量分数）范围为 0.001%～0.02%，其中有1个校准样品的镉含量（质量分数）为0.0020%±0.0001%。 8.2XRF筛分测试步骤 8.2.1XRF测试正极板栅筛分含镐电池
镉元素是添加在正极板栅中的，首先在X射线荧光光谱法分析仪（6.2.3）上用8.1.2的铅合金校准曲线1测定正极板栅镉含量，若测定值大于0.05%（质量分数），则判定其为含镉电池，按照本标准第 9章用原子光谱法或质谱法测定正极板栅的镉含量后，再按9.3.2计算整个蓄电池的镐含量；若测定值不大于0.05%（质量分数），则按照8.2.2做XRF测试筛分蓄电池各组分的镉含量。 8.2.2XRF测试筛分蓄电池各组分的镐含量
对于按照8.2.1正极板栅镉含量测定值不大于0.05%（质量分数）的蓄电池，其隔板、外壳壳体、 外壳壳盖等聚合物组分，在X射线荧光光谱法分析仪（6.2.3）上用8.1.1的聚合物校准曲线测定其镉含量；其铅合金的正极板栅、负极板栅、汇流排、极柱、接线端子等组分，在X射线荧光光谱法分析仪（6.2.3）上用8.1.2的铅合金校准曲线2测定其镉含量：其正极板铅膏、负极板铅膏，在X射线荧光光谱法分析仪（6.2.3）上用8.1.3的极板铅膏校准曲线测定其镉含量。 8.2.3蓄电池各组分镉含量的筛分限值
蓄电池每种聚合物组分的镉含量XRF测定值不大于0.0070%（质量分数），每种铅合金组分的镉含量 XRF测定值不大于0.0020%（质量分数），每种极板铅膏组分的镉含量XRF测定值不大于检出限0.0045% （质量分数），则每种极板铅膏镉含量以0.0045%（质量分数》计，如果有可以分离出的电解液，按照本标准方法用原子光谱法或质谱法测定电解液的镉含量，整只蓄电池的镐含量按公式（1）计算。
Zc,M ×100% ..
(Cd)=
（1)
Mo
式中; C一一蓄电池各组分中镉元素的质量分数； 若整只蓄电池的镉含量计算结果不大于0.002%（质量分数），则其为无镉电池；若整只蓄电池的镉含量计算结果大于0.002%（质量分数），则按照本标准第9章测定蓄电池各组分的镉含量，并计算整只蓄电池的镉含量。 8.3X射线荧光光谱法（XRF）筛分出的无镉电池结果报告
按照8.2测试筛分出的无镉电池，应注明为X射线荧光光谱法（XRF）筛分测试结果，结果报告为下列两种结果之一：
a）无镉电池，X射线荧光光谱法（XRF）筛分测试结果w（Cd）=0.002%； b）无镉电池，X射线荧光光谱法（XRF）筛分测试结果w（Cd）<0.002%。
9蓄电池及其含铅零部件中镐的测定一一原子光谱法或质谱法
9.1方法提要
对于蓄电池及其含铅零部件各组分，将其试料用硝酸和盐酸溶解后，根据实验室的现有仪器配置资源，采用以下三种仪器分析方法之一测定试料的镉含量：
a）火焰原子吸收光谱法（FAAS）：用原子吸收光谱法（AAS）分析仪于波长228.8nm处测量镉的
吸光度，根据镉吸光度和浓度的关系计算镉的质量分数； b）电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）：选择合适的分析谱线用电感耦合等离子体原子
发射光谱法（ICP-AES）分析仪测定镉的发光强度，根据镉的发光强度和浓度的关系计算镉的质量分数；
c）电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）：选择合适的同位素用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）
分析仪测定的总离子流强度，根据的总离子流强度和浓度的关系计算的质量分数。
9.2分析步骤 9.2.1试料
按照7.2制样，称取约1.0g组分试料，精确至0.1mg。 9.2.2测定次数
独立地进行2次测定，取其平均值。 9.2.3空白试验
按照相同的步骤，随同试料做空白试验，测定时使用相同量的试剂。 9.2.4测定 9.2.4.1试料溶液制备
将试料（7.2）置于100mL两用瓶中，加入硝酸（1+3）溶液（6.1.4）20mL先低温溶解，然后加入5mL盐酸（6.1.3）继续溶解完全，煮沸去除氮的氧化物，取下冷却至室温，用水稀释至100mL，摇匀后干过滤于洁净两用瓶中，即得试料溶液。 9.2.4.2系列镐标准溶液的配制